CN204010494U - 一种高压油管考核装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高压油管考核装置，包括高压油管、振动疲劳试验台、电动机、喷油泵、喷油器和燃油回收装置，所述振动疲劳试验台上固装有固定工装和喷头，所述喷头的进油口通过管路与喷油泵连通，所述喷油泵由电动机驱动旋转；所述高压油管一端与喷头连接，另一端与喷油器连接；所述喷油器固定在固定工装内，所述固定工装内设有与喷油器出油口连通的燃油通道，所述燃油通道的回油口通过管路与燃油回收装置连通。运用本实用新型对高压油管进行系统耐久振动考核，可以实现燃油的循环利用，具有节能减排的作用。试验过程中，可以精确模拟出发动机工作状态下高压油管系统的振动耐久性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高压油管考核装置。
背景技术
油管类零部件作为燃油系统、润滑系统以及冷却系统等的重要组成部分，在现代内燃机领域扮演着相当重要的角色，其可靠性也是必须要保证的重要环节。随着内燃机性能的不断提高，燃油系统喷射压力也越来越高，尤其是暴露在机体外部的高压油管，其可靠性尤为重要，一旦发生高压油管失效故障，将造成燃油泄漏，导致机器烧毁甚至爆炸，人员伤亡等重大事故。
油管类零部件振动疲劳属于可靠性的范畴，当油管系统在发动机激振和油管内部脉冲油的冲击激励的双重作用下，可能导致油管自身及连接部件发生疲劳、共振断裂等多种现象，产生裂纹、泄露等可靠性问题。目前对高压油管系统在振动下的可靠性考核手段比较单一，一般根据设计方案制作样件，装机，并进行共振耐久和循环耐久等耐久试验，将其作为油管可靠性评判的最终考核标准。
目前耐久试验是对发动机各系统可靠性进行考核的重要手段，也是最接近发动机工作工况的试验，这一点是毋庸置疑的，但是单独对油管系统进行装机、耐久试验，必然会占用相应的发动机及试验台架，耗时耗力；而且试验过程中，发动机系统本身存在许多的高温零部件，如排气系统等，一旦发生油管系统故障，尤其是燃油系统高压油管故障，将存在发动机及试验设备烧毁的风险，存在一定的风险性。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种可单独对高压油管进行疲劳可靠性考核的高压油管考核装置。
为解决上述技术问题，本实用新型包括高压油管，其特征是还包括振动疲劳试验台、电动机、喷油泵、喷油器和燃油回收装置，所述振动疲劳试验台上固装有固定工装和喷头，所述喷头的进油口通过管路与喷油泵连通，所述喷油泵由电动机驱动旋转；所述高压油管一端与喷头连接，另一端与喷油器连接；所述喷油器固定在固定工装内，所述固定工装内设有与喷油器出油口连通的燃油通道，所述燃油通道的回油口通过管路与燃油回收装置连通。
所述燃油回收装置包括依次通过管路连通的燃油冷却器、油箱和燃油滤清装置，所述燃油冷却器通过管路与燃油通道的回油口连通，所述燃油滤清装置的出油口与喷油泵的进油口连通从而形成燃油回路。
所述固定工装内在喷油器出口与燃油通道连接处设有燃油缓冲区，所述燃油缓冲区呈球形，所述燃油缓冲区的直径大于燃油通道的直径。
所述燃油滤清装置包括串联在管路上的燃油粗滤装置和燃油精滤装置。
所述振动疲劳试验台为可施加正弦振动和随机振动的液压单向振动台。
其还包括防护罩，所述防护罩将振动疲劳试验台、电动机、喷油泵、喷油器和燃油回收装置罩在其围成的封闭空间内。
所述防护罩内、外分别安装有电动机急停按钮，所述电动机急停按钮分别与电动机电连接。
采用上述结构后，电动机带动喷油泵旋转，使具有一定压力的燃油经管路输送至喷头，进而进入高压油管中，并伴随与喷油泵泵油频率一致的脉冲冲击，与此同时，通过振动疲劳试验台对整个油管系统施加采集处理后的实际载荷谱，高压燃油通过待考核高压油管后到达喷油器，喷油器喷射的燃油经燃油缓冲区缓冲后流过燃油通道到达燃油通道回油口，燃油从回油口经过管路进入燃油冷却器，在燃油冷却器内燃油高压喷射产生的热量被外循环水带走，恢复至室温后最终回到油箱中储存，以备循环利用；燃油再次进入喷油泵之前，油箱中的燃油经管路输送至燃油粗滤装置、燃油精滤装置，保证燃油整个循环利用过程中的清洁度，避免堵塞喷油器等精密零部件，过滤后的燃油进入喷油泵进而再次循环利用。运用本实用新型对高压油管进行系统耐久振动考核，可以实现燃油的循环利用，具有节能减排的作用。试验过程中，可以精确模拟出发动机工作状态下高压油管系统的振动耐久性能。此外可通过调节喷油泵的转速，改变泵油压力，可以研究脉冲油冲击对油管纵向裂纹产生及扩展的影响等。
附图说明
下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为固定工装剖视图。
具体实施方式
如图1和图2所示，高压油管考核装置包括高压油管2、振动疲劳试验台15、电动机12、喷油泵13、喷油器4、燃油回收装置，振动疲劳试验台15的台面上通过螺栓固装有固定工装5和喷头1，高压油管2一端与喷头1连接，另一端与喷油器4连接，喷头1进油口通过管路6与喷油泵13连通，固定工装5和喷头1在振动疲劳试验台15上的安装位置需保证高压油管2与两者连接时依然保持其与发动机连接的真实形状；固定工装5内设有竖向设置的喷油器固定孔，喷油器4插入喷油器固定孔内并用位于固定工装5顶部的压块3压紧在固定工装5上，固定工装5内设有与喷油器固定孔连通的燃油通道14，固定工装5内在喷油器出口（即喷油器固定孔的底端）与燃油通道14连接处设有燃油缓冲区17，燃油缓冲区17呈球形，燃油缓冲区17的直径大于燃油通道14的直径，燃油通道14的回油口16设置在固定工装5的侧部，方便回油口16通过管路6与燃油回收装置连通。
本实施例中燃油回收装置包括依次通过管路6连通的燃油冷却器7、油箱8和燃油滤清装置，燃油冷却器7通过管路6与燃油通道14的回油口16连通，燃油滤清装置的出油口与喷油泵13的进油口连通从而形成燃油回路。
为保证燃油在整个循环利用过程中的清洁度，燃油滤清装置包括燃油粗滤装置10和燃油精滤装置11，燃油依次经过燃油粗滤装置10和燃油精滤装置11进行过滤，防止燃油中的杂质堵塞喷油器4等精密零部件，延长各零件的使用寿命。
本实用新型还包括防护罩，防护罩的下部固定在地面上，防护罩将振动疲劳试验台15、电动机12、喷油泵13、喷油器4、燃油回收装置罩在其围成的封闭空间内，防护罩上设有观察窗，方便观察各个零部件的工作情况。本实用新型的附图仅为示意图，未标示出防护罩。为增强试验的安全性，防护罩内、外分别安装有电动机急停按钮，电动机急停按钮分别与电动机12电连接从而在遇有紧急情况时控制电动机急停，现有人员根据前述描述即可得知电动机急停按钮与电动机12怎样进行电连接，其为现有技术，在此不再赘述。
本实用新型中振动疲劳试验台15为可施加正弦振动和随机振动的液压单向（垂直或水平）振动台，制定试验方案时，先对高压油管2的输入载荷谱进行实况采集，然后经过处理转换成试验台能够输入的载荷谱，根据不同的考核目的，选择垂直或者水平的液压单向振动台进行耐久试验，记录并分析试验数据。振动疲劳试验台15为现有技术，此处不再赘述其详细结构及使用方法，本实施例中使用的振动疲劳试验台为德国IST生产的型号为8800的试验台。
试验时，电动机12带动喷油泵13旋转，使具有一定压力的燃油经管路6输送至喷头1，进而进入高压油管2中，并伴随与喷油泵13泵油频率一致的脉冲冲击，与此同时，通过振动疲劳试验台15对整个油管系统施加采集处理后的实际载荷谱，高压燃油通过待考核高压油管2后到达喷油器4，喷油器4喷射的燃油经燃油缓冲区17缓冲后流入燃油通道14到达燃油通道回油口16，燃油从回油口16经过管路6进入燃油冷却器7，在燃油冷却器7内燃油高压喷射产生的热量被外循环水带走，恢复至室温后最终回到油箱8中储存，以备循环利用；燃油再次进入喷油泵13之前，油箱8中的燃油经管路6输送至燃油粗滤装置10、燃油精滤装置11，保证燃油整个循环利用过程中的清洁度，避免堵塞喷油器4等精密零部件，过滤后的燃油进入喷油泵13进而再次循环利用。
运用本实用新型对高压油管2进行系统耐久振动考核，可以实现燃油的循环利用，具有节能减排的作用。试验过程中，可以精确模拟出发动机工作状态下高压油管2系统的振动耐久性能。此外可通过调节喷油泵13的转速，改变泵油压力，可以研究脉冲油冲击对油管纵向裂纹产生及扩展的影响等。
本实用新型具有以下优点：1、本专利通过将振动疲劳试验台15和油压控制系统集成为一体，将电动机12作为动力单元，为喷油泵13提供不同的燃油压力，且有效利用了振动疲劳试验台15能够简便精确提供外部激励的长处，能够精确模拟高压油管系统工作状态，振动耐久考核的可信度比较高；2、与现有的台架耐久试验考核高压油管系统的方法相比，本专利实现了燃油的循环利用，节省了台架资源及台架试验人员，缩短了高压油管系统可靠性考核时间，达到了较好的节能减排效果；3、本系统可对高压油管横向、纵向裂纹产生机理进行研究，并较好地完成故障再现，同时还可以对不同喷射压力、不同激励载荷以及不同油管形状等因素对高压油管振动疲劳的影响进行评估，具有较好地试验研究效果。
本实用新型通过对振动疲劳试验台增设油压动力单元、燃油冷却和过滤装置，合理设计燃油流通通道，合理设计高压油管安装固定工装来模拟高压油管系统整机安装状态，进行振动耐久考核。不仅实现了燃油的循环利用，节能减排，还起到缩短系统可靠性考核周期，节省台架资源的作用，全面考虑了试验安全性的要求，本实用新型增设了防护罩，保护了振动疲劳试验台15，同时也保证了高压油管系统可靠性考核的真实性。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型。前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。但凡在本实用新型的发明构思范围之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种高压油管考核装置，包括高压油管（2），其特征是还包括振动疲劳试验台（15）、电动机（12）、喷油泵（13）、喷油器（4）和燃油回收装置，所述振动疲劳试验台（15）上固装有固定工装（5）和喷头（1），所述喷头（1）的进油口通过管路与喷油泵（13）连通，所述喷油泵（13）由电动机（12）驱动旋转；所述高压油管（2）一端与喷头（1）连接，另一端与喷油器（4）连接；所述喷油器（4）固定在固定工装（5）内，所述固定工装（5）内设有与喷油器出油口连通的燃油通道（14），所述燃油通道（14）的回油口（16）通过管路与燃油回收装置连通。
2.根据权利要求1所述的高压油管考核装置，其特征是所述燃油回收装置包括依次通过管路连通的燃油冷却器（7）、油箱（8）和燃油滤清装置，所述燃油冷却器（7）通过管路与燃油通道（14）的回油口（16）连通，所述燃油滤清装置的出油口与喷油泵（13）的进油口连通从而形成燃油回路。
3.根据权利要求1所述的高压油管考核装置，其特征是所述固定工装（5）内在喷油器出口与燃油通道（14）连接处设有燃油缓冲区（17），所述燃油缓冲区（17）呈球形，所述燃油缓冲区（17）的直径大于燃油通道（14）的直径。
4.根据权利要求1所述的高压油管考核装置，其特征是所述燃油滤清装置包括串联在管路上的燃油粗滤装置（10）和燃油精滤装置（11）。
5.根据权利要求1所述的高压油管考核装置，其特征是所述振动疲劳试验台（15）为可施加正弦振动和随机振动的液压单向振动台。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的高压油管考核装置，其特征是还包括防护罩，所述防护罩将振动疲劳试验台（15）、电动机（12）、喷油泵（13）、喷油器（4）和燃油回收装置罩在其围成的封闭空间内。
7.根据权利要求6所述的高压油管考核装置，其特征是所述防护罩内、外分别安装有电动机急停按钮，所述电动机急停按钮分别与电动机电连接。
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